ce este Criogenia?

ce este Criogenia?

Criogenia este producerea și comportamentul materialelor la temperaturi foarte scăzute. Temperaturile Ultra-reci modifică proprietățile chimice ale materialelor, care oferă o zonă interesantă de studiu pentru cercetătorii care doresc să examineze materialele pe măsură ce trec de la gaz la lichid la o stare solidă. Aceste studii au condus la progrese nu numai în înțelegerea noastră de materiale diferite, dar crearea de tehnologii cu totul noi și industrii.,temperatura oricărui material este măsura energiei pe care o conține. Moleculele cu mișcare rapidă au o temperatură mai ridicată decât moleculele cu mișcare mai lentă.de exemplu, în timp ce apa se transformă dintr-un lichid într-un solid la 32° F (0° C), Temperaturile criogenice variază mult mai mici; de la -150°C la -273° C. Temperatura -273° C este cea mai scăzută absolută care poate fi atinsă. La această temperatură, acțiunile tuturor moleculelor se opresc, determinând moleculele să fie la cea mai mică stare posibilă de energie.gazele lichide la sau sub -150° C pot fi utilizate pentru a îngheța alte materiale., Odată ce un gaz începe să se lichefieze, mediul este considerat unul criogenic. Cele mai frecvente gaze care sunt transformate în lichid pentru criogenie sunt oxigenul, azotul, hidrogenul și heliul.

istoria Criogeniei

cuvântul criogenie provine din cuvântul grecesc „kyros”, ceea ce înseamnă frig. Acest lucru combinat cu cuvântul englez abreviat „pentru a genera” face cuvântul pe care îl cunoaștem ca criogenie.Temperaturile care sunt foarte reci nu sunt măsurate în grade Fahrenheit sau Celsius, ci în Kelvin. Kelvinii folosesc simbolul unității K., Este numit după Baronul Kelvin care credea că la temperaturi foarte scăzute era nevoie de o nouă scară care nu a fost măsurată prin schimbarea stării materiale a apei, cum ar fi Fahrenheit sau Celsius. Zero grade Kelvin (0 K) este teoretic cea mai rece temperatură posibilă.în 1877 Rasul Pictet și Louis cailletet au lichefiat oxigenul pentru prima dată, ambele folosind metode diferite pentru proces. În cele din urmă a fost descoperită oa treia metodă de lichefiere a oxigenului, iar în acest moment al istoriei oxigenul a putut fi lichefiat la 90 K. La scurt timp după aceea, azotul lichid a fost obținut la 77 K., Oamenii de știință din întreaga lume au început să concureze pentru a scădea temperatura materiei la zero absolut.următoarea descoperire a venit în 1898, când James Dewar a lichefiat hidrogenul la 20 K. Aceasta a prezentat o nouă problemă cercetătorilor, deoarece 20 K este de asemenea la o temperatură de fierbere. Cu toate acestea, aceasta a prezentat o problemă suplimentară privind modul de manipulare și depozitare a gazelor la astfel de temperaturi. Prin urmare, crearea baloanelor DeWar, care sunt folosite astăzi pentru stocarea gazelor.ultimul progres major în industria criogenică a venit în 1908, când fizicianul Heike Kamerling Onnes a lichefiat heliul la 4,2 K și apoi la 3,2 K., Progresele în criogenie în urma acestei dezvoltări au fost mult mai mici, deoarece este legea termodinamică pe care o puteți apropia de zero absolut, dar niciodată nu o atingeți. Tehnologia a avansat mult mai mult de la această ultimă descoperire majoră, și acum putem îngheța materialele la distanțe foarte mici de la zero absolut, dar oamenii de știință încă nu au reușit să încalce legea termodinamică unde fiecare particulă are energie zero.

pentru ce se utilizează Criogenia?

Criogenia este utilizată într-o varietate de aplicații., Poate fi folosit pentru a produce câmpuri criogenice pentru rachete, în mașini RMN care utilizează heliu lichid și necesită răcire criogenică, stocarea unor cantități mari de alimente, ceață cu efecte speciale, reciclarea, înghețarea probelor de sânge și țesut și chiar răcirea supraconductorilor.

aplicații și utilizări:

criochirurgie. Un tip de intervenție chirurgicală care utilizează temperaturi criogenice pentru a elimina țesutul nedorit sau tumori. Istoric, criochirurgia a fost utilizată pentru a trata o varietate de boli, cel mai frecvent, afecțiuni benigne și maligne ale pielii., Acest tip de intervenție chirurgicală este eficientă deoarece funcționează prin utilizarea temperaturilor de îngheț pe celulele care trebuie îndepărtate din organism. Cristalele de gheață încep să se formeze pe celule și, în cele din urmă, le distrug.

Crioelectronică. Temperaturile ultra-înghețate pe care le pot oferi fluidele criogenice oferă posibilitatea electronilor din materiale să se miște liber cu o rezistență redusă. Acest lucru este de mare folos pentru supraconductori și în proiectarea navelor spațiale. De exemplu, oxigenul și hidrogenul atunci când sunt stocate ca fluide criogenice sunt surse extrem de avantajoase care pot fi utilizate pentru alimentarea rachetelor spațiale.,

Criobiologie. Studiul efectelor temperaturilor scăzute asupra organismelor. Există șase domenii majore de cryobiology:

• studiul de rece-adaptare de microorganisme, plante, animale, vertebrate
• Crioconservare a celulelor țesuturilor și embrioni utilizate în fertilizare invitro
• Conservarea de organe,
• Liofilizare, uscarea prin congelare a produselor farmaceutice
• Crioterapie se încadrează în această categorie
• Suprarăcire fi aplicată sistemelor biologice

Conservarea Alimentelor., Pentru a păstra alimentele ambalate, cum ar fi produsele, produsele alimentare pot fi pulverizate cu azot lichid pentru a absorbi căldura din produs. În cele din urmă, azotul se evaporă înainte ca alimentele să fie consumate. Cu această aplicație de criogenie, alimentele pot fi păstrate mai mult timp fără nici o amenințare chimică pentru consumul uman.transportul gazelor. Criogenia este, de asemenea, utilizată pentru a transporta gaze care nu sunt în mod obișnuit criogenice. De exemplu, folosind criotehnologia, gazele pot fi transformate în lichide pentru a le facilita transportul dintr-un loc în altul., Luați gaz natural (GNL), care este o combinație de etan, metan și alte gaze. Când aceste gaze devin lichefiate, ele ocupă mult mai puțin spațiu decât dacă ar rămâne gazoase. Prin urmare, cheltuielile de transport devin mai mici și procesul devine mult mai ușor.

crioterapie. Acest lucru este atunci când corpul este expus la temperaturi extrem de reci. Cea mai obișnuită utilizare a acestei aplicații este noua tendință a cryospas. În aceste zone, oamenii pot sta într-o criosaună umplută cu lichide criogenice timp de câteva minute., Studiile au arătat că acest tratament touts multe beneficii pentru organism, cum ar fi reducerea inflamației, creșterea energiei, gestionarea durerii, și chiar poate stimula metabolismul, printre alte revendicări. Cercetările privind crioterapia sunt încă foarte noi, iar beneficiile nu au fost pe deplin cercetate sau înțelese.

crionică. Crio-conservarea animalelor și a oamenilor cu speranța că într-o zi vor putea fi resuscitați în viitor. Cu toate acestea, mulți, dacă nu cei mai mulți, oamenii de știință sunt dubioși cu privire la revendicări.

ce urmează pentru criogenie?,

pe măsură ce tehnologia evoluează rapid, zonele de criogenie vor continua să se dezvolte și, eventual, să se extindă la mai multe aplicații. Deși nu putem prezice ce evoluții vor urma, ceea ce știm este că siguranța în jurul fluidelor criogenice este o necesitate, indiferent de direcția în care cercetarea va progresa. Este important ca toate aplicațiile care manipulează, studiază și utilizează lichide criogenice să utilizeze măsurile de siguranță adecvate și monitoarele nivelului de gaz și să poată asigura monitorizarea exactă a concentrațiilor de gaz.aflați mai multe despre siguranța criogenică aici.

https://www.healthline.com/health/cryotherapy-benefits#benefits